管理学论文：循环经济园区化工企业能源管理系统的设计

 　　0 引 言

　　国家"十二五"规划提出，把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要举措。

　　作为能源消耗大户之一的化工企业，在"十二五"期间，如何在保持经济效益和适宜发展速度的前提下，降低能源与资源消耗，充分有效利用二次能源，提高能源利用效率和企业节能管理水平，完成国家节能减排目标，是一项重要的课题。

　　随着"两化融合"工作的进一步推进，国家加大了对企业节能降耗项目建设的支持力度，鼓励企业通过采用信息化和自动化管控高度集合的科学技术，积极建设一个设计合理、功能完备并与生产管理系统紧密结合的现代化的化工企业能源管理系统（EMS），促使企业走"节约、高效、环保"的可持续发展的新型工业化之路。河北冀衡集团有限公司为国家首批化工行业循环经济工业园试点单位之一，通过实施企业能源管理系统建设项目，不仅实现了企业管理的信息化，降低了生产成本，减少了能源消耗，提高了生产效率，而且借此培养了一批精细化管理队伍，为企业全面发展循环经济，实现可持续发展提供了强大的动力。本文根据化工企业的能源消耗特点，系统介绍了循环经济园区EMS的设计目标、设计范围、网络系统要求等内容。总结了杭州合利时自动化公司在本集团实施能源管理中心建设项目的一些成功经验。

　　1 EMS设计目标

　　EMS 系统建设的目标是：整合集团各公司现有能源管理资源，优化和建立能源集中管控模式，以各分公司DCS 数据采集系统和网络信息管理系统为支撑，实现对集团水、电、煤、蒸汽等能源介质的优化调度和综合管理，建立安全、稳定、经济、高效的能源管理系统；对重点耗能设备进行实时监控和控制；及时了解和掌握各种能源介质的生产和使用，以及各分公司生产实时工艺指标和重点设备运行状况，做到科学决策和调度指挥，确保生产与能源系统的安全经济运行；以能源计量检测为基础，提高能源系统的技术装备水平，完善公司的计量、能源消耗指标考核及评价体系，实现各能源的统计、平衡、对标管理和精细化管理。通过将各分公司视频监控系统整合至EMS 管理平台，实现对循环工业园区内安全环保、重大危险源、重要环境因素监控和应急预案联动救援等功能。

　　2 EMS 的设计范围和内容

　　该能源管理系统包括1 个管理中心即集团公司总部能源管理中心大厅及 5 个分公司分别设立能源管理分中心。主中心与分中心通过工业环网网络连接，构建成千兆数据传输的局域网络。按等级授权网络用户权限，不同用户通过WEB 访问 EMS 系统数据。整个工业园区的能源流程实时信息、生产工艺流程实时信息和安全环保视频监控画面都可以在主中心 （能源管理中心大厅） 大屏幕系统上自由切换，便于实时监控和管理。集团总调度可通过能源管理系统平台对下属5个分公司的生产、能源、物流、环保、重大危险源等情况进行集中监控、集中管理和综合平衡调度。EMS 主要包括能源管理子系统、生产调度子系统和EMS综合监控子系统。

　　2.1能源管理子系统

　　建立健全能源管理组织机构和能源管理各项制度，制定集团及各分公司的能源管理方针和节能目标，为能源管理活动提供行为准则和目标。将水、电、煤、蒸汽能源作为集团公司级的资源，集中进行监控管理和平衡调度，实现集团各分公司能源数据的统一采集、统一管理和使用，一站式的管理和按授权级别的分散使用，实现能源的工序成本核算，将采集的能源数据进行归纳、分析和整理，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系。其主要功能模块包括能源管理组织机构和制度建设、能源预测、能源计划和平衡及实绩管理、能源数据统计分析、能源对标管理和节能改造、能源计量系统。

　　2.1.1 能源管理组织机构和制度建设

　　在集团总部成立以董事长为组长，总经理、生产副总为副组长的能源管理小组，对能源管理工作进行统筹规划和决策。在集团生产办设立能源管理办公室，负责集团能源管理各项工作的具体实施，并对能源管控大厅进行管理和调度。

　　各分公司成立以生产副总为首的能源管理办公室，成员由各车间主任组成，落实集团能源管理决策和方针，负责本公司的能源管理日常工作。结合国家相关法律法规和产业政策，建立、健全集团和各分公司的各项能源管理制度，制定能源管理的方针和目标，通过自上而下的能源机构建设和制度建设，对各分公司的能源管理工作实绩进行评价和绩效考核，从而保障集团能源管理工作的顺利实施和持续改进。

　　2.1.2能源预测

　　通过对EMS 数据库各产品耗能历史数据的汇总、分析和整理，结合未来某一期间 （月、季度、年） 的生产计划，建立各分公司能源消耗预测与优化调度模型，对水、电、煤、蒸汽等主要能源的生产和消耗进行预测，得到能源优化调度的建议和方案，实现能源的"事前静态管理 ",提高能源的利用效率。

　　2.1.3 能源计划和平衡及实绩管理

　　按照各分公司月度生产计划及能源预测优化方案编制能源供需计划，指导各分公司按照供需计划组织生产，向各生产工序提供所需要的能源量，并实时跟踪能源计划执行情况和现场运行状况，在线动态调整能源供需；建立各分公司的水、电、蒸汽的能源平衡网络图并设置平衡记录点，结合月度各能源统计数据，依据能源平衡表对各能源的实际发生量、使用量、损耗量进行计算，使能源介质的供入量=有效能量+损失量保持平衡，取得能源生产运行的实绩数据，用于反映各种能源数据生产、分配和使用情况。

　　2.1.4 能源数据统计分析

　　利用统计分析技术、对平衡后的当期和历史能源数据进行分析，及时获取能源消耗定额和能源计划的执行情况、能源成本的变化情况，得到集团及各分公司产品能耗的单耗量和累计量的月度报表，水、电、煤、蒸汽等能源的月消耗量、折标量和综合能耗量，重要产品的能耗同比和环比数据以及相应报表的饼状图、柱状图、折线图等。通过各种图表 （例） 可以直观地掌握集团各期能源消耗的对比情况，查找能源消耗水平。依据各产品详细的能源对标值，不仅可以用于指导集团公司的能源对标管理工作，真正做到能源的合理利用，实现节能减排目标，而且可以按照集团公司能源管理制度对能耗超额和节能单位、个人进行奖惩，通过适度的考核机制，督促各分公司节能减排工作的持续改善。

　　2.1.5 能源对标管理和节能改造

　　通过对产品综合能耗分析，确定需要通过能效对标活动提高的产品能耗值或工序能耗值，并与国际国内同行业先进企业能效指标进行对比分析，找到差距，分析原因制定对标改进方案，实施淘汰落后产能项目和实施节能项目进度计划，分阶段对能源对标活动的效果进行评估，及时调整对标标值，并制定下一阶段的能源对标活动计划，进行更高层次的能源对标活动，不断提高企业的节能降耗水平和能源利用效率。

　　2.1.6能源计量系统

　　建立各分司的能源计量器具、主要用能设备、次要用能设备以及能源计量人员台账，建立能源计量仪表记录数据库和临时能源录入数据库、设备运行档案，保证设备有计划检修，监控大功率耗能设备及各系统运行，统计各系统开车率及大功率耗能设备运行时间，并落实考核，督促各公司提高开车率，在系统停车后，检查有没有无关设备空运转，降低电力消耗。通过对全公司设备运行状态的监控，实现主设备停机、辅助设备停运的节能效果。